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FR2466268A1 - Convertisseur catalytique perfectionne - Google Patents

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FR2466268A1
FR2466268A1 FR8021194A FR8021194A FR2466268A1 FR 2466268 A1 FR2466268 A1 FR 2466268A1 FR 8021194 A FR8021194 A FR 8021194A FR 8021194 A FR8021194 A FR 8021194A FR 2466268 A1 FR2466268 A1 FR 2466268A1
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FR
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catalytic converter
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catalyst support
fasteners
support member
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FR8021194A
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Inventor
Charles Henry Bailey
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Honeywell UOP LLC
Original Assignee
UOP LLC
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Abstract

Cet ensemble de convertisseur catalytique comprend un premier support d'extrémité 12, un élément monobloc de support de catalyseur en céramique 16 délimitant des conduits d'écoulement parallèles, un second support d'extrémité 14, au moins une garniture annulaire 18 recouvrant une partie d'au moins l'un des supports d'extrémité 12, 14, ledit élément 16 de support de catalyseur étant disposé entre lesdits premier et second supports d'extrémité 12, 14 et en contact d'étanchéité avec au moins une garniture 18, au moins trois organes de fixation 20, 21 et au moins trois ressorts 22 également espacés autour de la surface externe dudit élément 16 de support du catalyseur, lesdits organes de fixation 20, 21 et le ressort 22 étant montés sur lesdits supports d'extrémité 12, 14 de façon à exercer sur ceux-ci une force élastique tendant à les attirer l'un vers l'autre et en contact d'étanchéité avec ledit élément 16 de support du catalyseur et avec au moins une garniture 18 disposée entre ceux-ci. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention est relative aux convertis-
seurs catalytiques et elle concerne plus particulièrement les catalyseurs du type comprenant un élément avec lequel
les gaz à purifier sont mis en contact, et qui est consti-
tué par un élément céramique monobloc en nid d'abeille. De tels éléments sont de façon caractéristique montés dans un
carter ou une enveloppe rigide en acier inoxydable compor-
tant à ses extrémités opposées des chambres d'entrée et de
sortie destinées à incorporer l'ensemble à un système d'é-
chappement. Pour contribuer à résister aux variations
dimensionnelles qui se produisent entre le bloc de cérami-
que et le carter durant les cycles de chauffage et de re-
froidissement une couche ou un garnissage d'un tissu com-
primé de fils de métal est habituellement prévu dans l'espace compris entre l'élément monobloc et le carter. Le tissu métallique présente une grande surface de contact avec les côtés de l'élément monobloc, et l'on suppose que ceci permet d'exercer une farce élastique suffisante au cours de la durée de vie de l'ensemble pour résister au déplacement axial de l'élément monobloc sous l'action des impulsions des gaz d'échappement. Lorsque la surface de contact et la pression de contact diminuent, par exemple lorsque le tissu métallique perd son élasticité en raison
d'une surchauffe ou par oxydation, le bloc peut être dé-
truit. Cette destruction se produit par suite de l'attri-
tion résultant des chocs des extrémités mal soutenues du bloc contre les extrémités du carter, sous l'action de la
pression due aux impulsions des gaz d'échappement. -
La suppression d'un tissu et d'un lourd carter métalliques permettrait de réaliser des économies notables
en poids comme en coût de fabrication catalytique,.
L'invention a en conséquence pour but de réaliser un convertisseur catalytique ne comportant pas d'enveloppe
ou carter en métal ni un tissu métallique autour de l'élé-
ment monobloc. Elle a également pour but de réaliser un
convertisseur catalytique éliminant les fuites par dériva-
tion, pouvant supporter des augmentations considérables de contrepression et permettant un remplacement simple de
l'élément monobloc.
A cet effet l'invention a pour objet un ensemble de catalyseur catalytique du type défini en tête de ce mémoire dans lequel un élément monobloc est monté entre deux supports d'extrémité au moyen de plusieurs éléments tels que des boulons, sollicités élastiquement. Les bords périphériques des extrémités de l'élément monobloc sont de préférence en contact avec des garnitures pour hautes températures qui peuvent être réalisées en céramique ou
en fibres de métal ou en une combinaison de ces matériaux.
Les garnitures répartissent également les forces de con-
tact d'extrémité sur l'élément monobloc et empêchent les fuites par dérivation. L'absence de carter facilite le
refroidissement du bloc de céramique et réduit la possi-
bilité d'une destruction de celui-ci par la chaleur. Les
dispositifs de fixation particuliers utilisant des bou-
lons et des ressorts supportent de grandes variations de pression interne telles que celles provoquées par un
retour d'allumage pouvant provoquer des pressions de l'or-
dre de 1,4 à 2,1 kg/cm. Cette fixation facilite également considérablement le remplacement de l'élément monobloc si celui-ci vient à être détérioré, par exemple par
contamination du catalyseur ou par fusion.
Bien que le convertisseur sans carter suivant l'invention puisse être utilisé en remplacement d'un convertisseur classique dans de nombreuses applications,
l'une de celles-ci dans laquelle il peut être plus parti-
culièrement avantageux est le montage entre un bloc mo-
teur et son collecteur d'échappement. Dans une telle application, la mise en action du catalyseur doit être
extrêmement rapide, étant donné la proximité entre l'élé-
ment catalyseur et les chambres de combustion et l'isola-
tion assurée par le collecteur massif en métal qui dans un moteur froid absorbe normalement la plus grande partie de la chaleur provenant du blocmoteur. On diminue ainsi considérablement la quantité de polluantslibérés dans l'atmosphère lors d'un démarrage à froid. La fixation sans carter de l'élément de catalyseur diminue également le
risque d'une surchauffe et d'une détérioration de cet élé-
ment. L'invention va être décrite plus en détail ci-
dessous en se référant aux dessins annexés donnés unique-
ment à titre d'exemples et dans lesquels; -
la Fig. 1 est une vue en élévation latérale et;-en
coupe partielle d'un dispositif perfectionné suivant l'in-
vention de montage d'un élément de catalyseur;
la Fig. 2 est une vue en bout de l'ensemble repré-
senté à la Fig. 1.
En se référant au dessin, la référence 10 désigne
dans son ensemble un mode de réalisation préféré de l'in-
vention qui comprend une chambre d'entrée 12, une chambre
de sortie 14, un élément monobloc 16 de support de cataly-
seur en céramique, deux garnitures annulaires 18, plusieurs
tirants.filetés 20 et des ressorts 22 qui sollicitent élas-
tiquement les chambres ou collecteurs 12, 14 l'un vers
l'autre.
Les tirants filetés 20, leurs têtes 20' et des
écrous 21 sont en appui contre des collerettes périphéri-
ques 24, 26 des chambres 12, 14 et appliquent élastique-
ment les chambres en contact d'étanchéité avec les garni-
tures 18 et l'élément 16 sous l'action des ressorts de compression 22. Les chambres comportent des parties en
retrait ou feuillures 12', 14' dans lesquelles sont lo-
gées les garnitures 18 et qui empêchent un déplacement radial de l'élément 16. La force élastique excercée par les ressorts 22 doit être suffisante pour absorber en cours de fonctionnement toute dilatation thermique des tirants filetés métalliques 20 par rapport à l'élément 16 en céramique, et doit être suffisante pour résister
à la pression des impulsions des gaz d'échappement tel.
qu'un retour de flamme ou d'allumage. La construction pro-
posée permettant aux tirants 20 de rester relativement froids, les ressorts 22 peuvent également être constitués par des rondelles ondulées dans les applications dans
lesquelles la dilatation à absorber est relativement fai-
ble. Les quantités de chaleur prévues déterminent le type de matériau utilisé pour la fabrication. Par exemple les
tirants filetés 20 peuvent être réalisés en acier au car-
bone lorsqu'il n'est pas prévu des températures extrême-
ment élevées. Dans le cas de températures élevées il est préférable d'utiliser des tirants en inconel. Les chambres 12, 14 sont de préférence en acier inoxydable tandis que
les garnitures 18 peuvent être formées de fibres de céra-
mique, de fibres de métal ou d'une combinaison de ces deux matériaux. Bien que l'ensemble 10 soit représenté de
forme circulaire il peut bien entendu avoir d'autres for-
mes, par exemple une forme ovale.

Claims (3)

REVENDICATIONS
1. Ensemble de convertisseur catalytique caracté-
risé en ce qu'il comprend un premier support d'extrémité
(12), un élément monobloc de support de catalyseur, en cé-
ramique (16) délimitant des conduits d'écoulement parallè-
les, un second support d'extrémité (14), au moins une gar- niture annulaire (18) recouvrant une partie d'au moins l'un des supports d'extrémité (12, 14) ledit élément (16)
de support de catalyseur étant disposé entre lesdits pre-
mier et second supports d'extrémité (12, 14) et en con-
tact d'étanchéité avec au moins une garniture (18), au moins trois organes de fixation (20, 21) et au moins trois
ressorts (22) également espacés autour de la surface exter-
ne dudit élément (16) de support du catalyseur, lesdits organes de fixation (20, 21) et le ressort (22) étant montés sur lesdits supports d'extrémité (12,14) de façon à excercer sur ceux-ci une force élastique tendant à les attirer l'un vers l'autre et en contact d'étanchéité avec ledit élément (16) de support du catalyseur et avec au
moins une garniture (18) disposée entre ceux-ci.
2. Ensemble de convertisseur catalytique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits supports d'extrémité (12,14) délimitent des chambres d'entrée et de sortie dont les parties dirigées l'une vers l'autre
comportent chacune une cavité annulaire (12', 14') adap-
tée pour recevoir une garniture annulaire (18).
3. Ensemble de convertisseur catalytique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits organes de fixation sont des tirants (20) constitués par des
boulons allongés et des écrous (21).
FR8021194A 1979-10-05 1980-10-03 Convertisseur catalytique perfectionne Withdrawn FR2466268A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/082,437 US4250146A (en) 1979-10-05 1979-10-05 Caseless monolithic catalytic converter

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FR2466268A1 true FR2466268A1 (fr) 1981-04-10

Family

ID=22171218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8021194A Withdrawn FR2466268A1 (fr) 1979-10-05 1980-10-03 Convertisseur catalytique perfectionne

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US (1) US4250146A (fr)
JP (2) JPS5656923A (fr)
AU (1) AU530186B2 (fr)
BR (1) BR8006394A (fr)
CA (1) CA1142857A (fr)
DE (1) DE3037165C2 (fr)
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